Введение
Глава 1. Интерактивные средства обучения в образовательном процессе и промышленности 12
1.1. Виртуальные тренажеры в образовательном процессе учебных заведений и промышленных предприятий 12
1.2. Области применения и виды виртуальных тренажеров 14
1.3. Требования к разрабатываемым тренажерам 16
1.4. Примеры интерактивных виртуальных тренажеров
1.4.1. LapSim - виртуальный симулятор эндоскопических операций 18
1.4.2. Автомобильный тренажер ОТКВ-2М 19
1.4.3. Симулятор военной и гражданской техники "Скорпион" 20
1.4.4. Технологии виртуальной реальности в образовательном процессе 21
1.5. Средства создания виртуальных тренажеров 29
1.5.1. Визуальные средства создания виртуальных тренажеров 30
1.5.2. Средства создания виртуальных тренажеров с использованием пакетов графического моделирования и программирования 32
1.6. Цель и задачи диссертации 33
Глава 2. Модель виртуального тренажера, методика создания тренажеров и методика обучения с их помощью 36
2.1. Модель описания виртуальной лабораторной работы 37
2.2. Методика создания виртуальной лабораторной работы 44
2.3. Методика обучения с использованием виртуального тренажера 49
2.4. Выводы 51
Глава 3. Разработка автоматизированной системы создания и воспроизведения виртуальных тренажеров «VirtualLab» 52
3.1. Принципы разработки автоматизированной системы «VirtualLab» 52
3.1.1. Методология разработки автоматизированной системы 52
3.1.2. Технология проектирования автоматизированной системы
3.1.3. Выбор операционной системы и платформы реализации автоматизированной системы «VirtualLab» 55
3.2. Функциональная структура автоматизированной системы «VirtualLab» 56
3.3. Архитектура подсистемы создания виртуальных тренажеров 62
3.4. Архитектура подсистемы воспроизведения виртуальных тренажёров 67
3.5. Режимы работы автоматизированной системы «VirtualLab» 70
3.6. Выводы 71
Глава 4. Апробация и внедрение автоматизированной системы создания и воспроизведения виртуальных тренажеров «VirtualLab» 72
4.1. Виртуальная лабораторная работа «Хирургический доступ к аппендиксу» 72
4.1.1. Описание модели виртуального тренажера в лабораторной работе «Хирургический доступ к аппендиксу» 75
4.1.2. Применение методики создания виртуального тренажера в лабораторной работе «Хирургический доступ к аппендиксу» 77
4.1.3. Применение методики обучения с использованием виртуального тренажера «Хирургический доступ к аппендиксу» 79
4.2. Перспективы использования автоматизированной системы «VirtualLab» для разработки виртуальных тренажеров со случайными событиями 80
4.3. Оценка эффективности использования автоматизированной системы «VirtualLab» 83
4.3.1. Сравнительная оценка трудовых и экономических затрат при создании виртуальной лабораторной работы 84
4.3.2. Оценка трудовых и экономических затрат при создании тренажера без использования автоматизированной системы «VirtualLab» 86
4.3.3. Оценка трудовых и экономических затрат при создании тренажера с использованием автоматизированной системы «VirtualLab» 89
4.4. Внедрения автоматизированной системы создания и воспроизведения виртуальных тренажеров «VirtualLab» 89
4.5. Выводы 92
Заключение 93
Библиографический список 95
